Trosolwg o bŵer uchellaser lled-ddargludyddiondatblygu rhan un
Wrth i effeithlonrwydd a phŵer barhau i wella, deuodau laser (gyrrwr deuodau laser) yn parhau i ddisodli technolegau traddodiadol, a thrwy hynny newid y ffordd y gwneir pethau a galluogi datblygiad pethau newydd.Mae dealltwriaeth o'r gwelliannau sylweddol mewn laserau lled-ddargludyddion pŵer uchel hefyd yn gyfyngedig.Dangoswyd trosi electronau i laserau trwy lled-ddargludyddion am y tro cyntaf ym 1962, ac mae amrywiaeth eang o ddatblygiadau cyflenwol wedi dilyn sydd wedi arwain at ddatblygiadau enfawr o ran trosi electronau yn laserau cynhyrchiant uchel.Mae'r datblygiadau hyn wedi cefnogi cymwysiadau pwysig o storio optegol i rwydweithio optegol i ystod eang o feysydd diwydiannol.
Mae adolygiad o’r datblygiadau hyn a’u cynnydd cronnol yn amlygu’r potensial ar gyfer effaith hyd yn oed yn fwy a mwy treiddiol mewn sawl maes o’r economi.Mewn gwirionedd, gyda gwelliant parhaus laserau lled-ddargludyddion pŵer uchel, bydd ei faes cymhwyso yn cyflymu'r ehangiad, a bydd yn cael effaith ddwys ar dwf economaidd.
Ffigur 1: Cymhariaeth o oleuedd a chyfraith Moore o laserau lled-ddargludyddion pŵer uchel
Laserau cyflwr solet wedi'u pwmpio â deuod alaserau ffibr
Mae datblygiadau mewn laserau lled-ddargludyddion pŵer uchel hefyd wedi arwain at ddatblygiad technoleg laser i lawr yr afon, lle mae laserau lled-ddargludyddion yn cael eu defnyddio fel arfer i gyffroi (pwmp) crisialau doped (lasers cyflwr solet pwmp deuod) neu ffibrau doped (lasers ffibr).
Er bod laserau lled-ddargludyddion yn darparu ynni laser effeithlon, bach a chost isel, mae ganddynt ddau gyfyngiad allweddol hefyd: nid ydynt yn storio ynni ac mae eu disgleirdeb yn gyfyngedig.Yn y bôn, mae angen dau laser defnyddiol ar lawer o gymwysiadau;Defnyddir un i drosi trydan yn allyriad laser, a defnyddir y llall i wella disgleirdeb yr allyriad hwnnw.
Laserau cyflwr solet wedi'u pwmpio â deuod.
Ar ddiwedd y 1980au, dechreuodd y defnydd o laserau lled-ddargludyddion i bwmpio laserau cyflwr solet ennill diddordeb masnachol sylweddol.Mae laserau cyflwr solet pwmp deuod (DPSSL) yn lleihau maint a chymhlethdod systemau rheoli thermol yn ddramatig (oeryddion cylch yn bennaf) ac yn ennill modiwlau, sydd yn hanesyddol wedi defnyddio lampau arc i bwmpio crisialau laser cyflwr solet.
Dewisir tonfedd y laser lled-ddargludyddion yn seiliedig ar orgyffwrdd nodweddion amsugno sbectrol â chyfrwng ennill y laser cyflwr solet, a all leihau'r llwyth thermol yn sylweddol o'i gymharu â sbectrwm allyriadau band eang y lamp arc.O ystyried poblogrwydd laserau dop neodymium sy'n allyrru tonfedd 1064nm, mae'r laser lled-ddargludyddion 808nm wedi dod yn gynnyrch mwyaf cynhyrchiol mewn cynhyrchu laser lled-ddargludyddion ers dros 20 mlynedd.
Roedd effeithlonrwydd pwmpio deuod gwell yr ail genhedlaeth yn bosibl oherwydd disgleirdeb cynyddol laserau lled-ddargludyddion aml-ddull a'r gallu i sefydlogi llinellau allyriadau cul gan ddefnyddio rhwyllau Bragg swmp (VBGS) yng nghanol y 2000au.Mae nodweddion amsugno sbectrol gwan a chul o tua 880nm wedi ennyn diddordeb mawr mewn deuodau pwmp disgleirdeb uchel sy'n sefydlog yn sbectrol.Mae'r laserau perfformiad uwch hyn yn ei gwneud hi'n bosibl pwmpio neodymiwm yn uniongyrchol ar y lefel laser uchaf o 4F3/2, gan leihau diffygion cwantwm a thrwy hynny wella echdynnu modd sylfaenol ar bŵer cyfartalog uwch, a fyddai fel arall wedi'i gyfyngu gan lensys thermol.
Erbyn ail ddegawd cynnar y ganrif hon, roeddem yn gweld cynnydd pŵer sylweddol mewn laserau un-traws 1064nm, yn ogystal â'u laserau trosi amledd yn gweithredu yn y tonfeddi gweladwy ac uwchfioled.O ystyried oes ynni uchaf hir Nd: YAG ac Nd: YVO4, mae'r gweithrediadau DPSSL Q-switsh hyn yn darparu ynni pwls uchel a phŵer brig, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer prosesu deunydd abladol a chymwysiadau microbeiriannu manwl uchel.
Amser postio: Nov-06-2023